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In che modo gli uccelli sono sopravvissuti all’asteroide che ha ucciso i dinosauri?

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Quando l’asteroide che ha ucciso i dinosauri ha impattato la Terra, circa 66 milioni di anni fa, ha innescato una serie di eventi orribili: onde d’urto, incendi, piogge acide, tsunami, eruzioni vulcaniche e condizioni simili all’inverno nucleare, che hanno ucciso circa l’80% di tutte le specie animali. Ma, misteriosamente, alcuni dinosauri sono sopravvissuti: quelli che poi si sono evoluti negli uccelli.

Ma perché alcuni lignaggi di uccelli sono sopravvissuti, mentre altri sono morti? Una nuova ricerca su un antico teschio di uccello ben conservato suggerisce che le specie sopravvissute al cataclisma avevano un cervello più grande, o proencefalo, la regione anteriore del cervello. 

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In realtà, non è esattamente chiaro come i proencefalo più grandi abbiano aiutato gli uccelli a sopravvivere, poiché il proencefalo è responsabile di molti processi, “probabilmente ha avuto a che fare con la plasticità comportamentale. Gli uccelli con proencefalo più grandi potrebbero probabilmente modificare il proprio comportamento abbastanza velocemente da tenere il passo con quanto velocemente il loro ambiente stava cambiando”, ha affermato in una e-mail il ricercatore capo dello studio Chris Torres, ricercatore post-dottorato della National Science Foundation presso l’Heritage College of Osteopathic Medicine dell’Università dell’Ohio.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Advances ed è stato presentato online il 2 novembre alla conferenza annuale della Society of Vertebrate Paleontology.

Il cervello degli uccelli

Le ossa degli uccelli sono delicate e raramente si fossilizzano bene o in tre dimensioni, il che significa che gli scienziati non riescono quasi mai a dare una buona occhiata alle loro antiche scatole craniche, la parte interna del cranio dove si trovava il cervello. Ma alcuni anni fa, i ricercatori hanno trovato un fossile ben conservato, parzialmente 3D di Ichthyornis, un antico uccello dai denti che visse durante il periodo Cretaceo, in una formazione rocciosa risalente a 87 milioni di anni fa in Kansas.

“Ha un cranio quasi completo, che è incredibilmente raro sia per questa particolare specie (Ichthyornis) che per gli uccelli fossili in generale”, ha affermato Torres, che ha svolto la ricerca come studente di dottorato presso il Dipartimento di Biologia Integrativa dell’Università del Texas. ad Austin. “Questo nuovo fossile conserva la maggior parte delle ossa che compongono il cranio, fornendoci i nostri primi esami completi su molte di quelle ossa”.

Così Torres e i suoi colleghi hanno utilizzato la tomografia computerizzata a raggi X (TC), per ricostruire digitalmente lo scheletro facciale e la struttura del cervello di Ichthyornis. Un’analisi della forma del cervello ha rivelato che gli uccelli antichi come Ichthyornis avevano un cervello “antiquato”; il suo cervello era più simile al cervello dei dinosauri che al cervello degli uccelli viventi.

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Gli uccelli dell'era dei dinosauri Archaeopteryx e Ichthyornis avevano forme cerebrali più simili agli antichi dinosauri che a quelle degli uccelli viventi. Gli uccelli viventi hanno strutture cerebrali uniche, tra cui un grande cervello, una caratteristica che probabilmente ha aiutato i loro antenati a sopravvivere all'estinzione di massa
Gli uccelli dell’era dei dinosauri Archaeopteryx e Ichthyornis avevano forme cerebrali più simili agli antichi dinosauri che a quelle degli uccelli viventi. Gli uccelli viventi hanno strutture cerebrali uniche, tra cui un grande cervello, una caratteristica che probabilmente ha aiutato i loro antenati a sopravvivere all’estinzione di massa

Gli uccelli viventi hanno “enormi proencefalo rispetto al resto del loro cervello”, ha detto Torres. “I proencefalo degli uccelli di oggi sono grandi rispetto ai proencefalo degli antichi uccelli e dinosauri vissuti poco prima dell’estinzione di massa della fine del Cretaceo. Dato che Ichthyornis, un parente molto stretto degli uccelli viventi, non aveva ancora un grande proencefalo come gli uccelli viventi, possiamo dedurre che quei grandi cervelli si siano evoluti nell’antenato degli uccelli viventi”, ha scritto Torres nell’e-mail.

“Forse questo grande proencefalo ha dato all’antenato degli uccelli viventi un vantaggio evolutivo che li ha aiutati a sopravvivere al catastrofico cambiamento climatico globale che probabilmente si è verificato durante quell’estinzione di massa, il che aiuta a spiegare perché solo gli uccelli viventi esistenti, e non altri tipi di dinosauri, è riuscito a sopravvivere”, ha detto Torres.

Tuttavia, il cervello di Ichthyornis aveva una caratteristica sorprendente: un wulst. Questa struttura, precedentemente nota solo negli uccelli vissuti dopo l’estinzione di massa, si pensa sia un centro di elaborazione visiva e sensoriale che svolge un ruolo nel volo. La scoperta di un wulst in un uccello del Mesozoico, o dell’era dei dinosauri, rivela che i cervelli degli antichi uccelli erano più complessi di quanto si pensasse in precedenza.

L’analisi della struttura del cervello mostra che il cervello degli uccelli non si è evoluto in una progressione ordinata nel tempo, ma si è sviluppato come un complesso mosaico di strutture cerebrali.

 “Non è una chiara progressione lineare di tutto ciò che diventa più complesso o meglio adattato”, ha affermato Jack Tseng, un assistente professore di paleontologia dei vertebrati presso l’Università della California.

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